ELECTRONICA AO
Páginas: 16 (3851 palabras)
Publicado: 2 de junio de 2014
*AMPLIFICADORES OPERACIONALES
El Amplificador Operacional (AO) es un circuito integrado con un nivel de componentes y estructura interna complicada, contiene varias etapas de transistores interconectados de manera que el conjunto puede amplificar señales (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradasmultiplicada por un factor (G) (ganancia):
Vout = G·(V+ − V−)el más conocido y comúnmente aplicado es el UA741 o LM741.
Tienen dos entradas la - que se denomina “inversora” y la + que se denomina “no inversora” y una salida Vo (Vout). Se alimentan a través de dos terminales uno con tensión positiva +V y otro con tensión negativa -V. Adicionalmente pueden tener otros terminales específicos paracompensación de frecuencia, corrección de derivas de corriente continua etc.
IN+: Entrada no inversora.
IN- : Entrada inversora.
V+: Alimentación positiva
V- : Alimentación negativa
Vo : Salida.
La alimentación del circuito se realiza por medio de dos fuentes de alimentación (alimentación simétrica).
El terminal de referencia de tensiones (masa) no está conectado directamente alamplificador operacional. La referencia de tensiones debe realizarse a través de elementos externos al operacional tales como resistencias.
Estos se encuentran integrados de forma que en una pastilla puede haber 1, 2 ó 4 OP (amplificadores operacionales). En el caso de 4 el número de patillas mínimo es 3x4(I/O)+2(alim)=14. Son muy baratos (más que muchos transistores).
El primer amplificadoroperacional monolítico, que data de los años 1960, fue el Fairchild μA702 (1964), diseñado por Bob Widlar. Le siguió el Fairchild μA709 (1965), también de Widlar, y que constituyó un gran éxito comercial. Más tarde sería sustituido por el popular Fairchild μA741 (1968), de David Fullagar, y fabricado por numerosas empresas, basado en tecnología bipolar.
¿Qué operaciones puede realizar un amplificadoroperacional?
Generar señales, actuar como fuente de corriente o de tensión.
Amplificar, sumar, restar, invertir señales, comparar señales.
Integrar o derivar señales, eliminar ruido.
Convertir señal alterna en directa y convertir tensión en corriente.
*4.1 Amplificador operacional ideal.-
Encapsulado:
Símbolo circuital:
Donde:V- = entrada inversora
V+ = entrada no inversora
VO = salida
+VCC, -VDD = Alimentación necesaria para polarizar los transistores en región activa.
Se entiende que existe +VCC, -VDD , de otra manera el amplificador operacional no funcionaría.
NOTA: Todas las tensiones se dan respecto a un único nodo de referencia (tierra/masa)
La tensión de salida de un amplificador operacional ideal es ladiferencia de tensión en las entradas multiplicada por un factor A (ganancia en lazo abierto),
donde A>>0 [en el caso ideal A= ∞]
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido.
Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes deentrada son cero.
Circuito equivalente del AO:
POR EJEMPLO:
Para una explicación más clara, consideramos un AO ideal cuando cumple las siguientes condiciones:
1.- Ganancia en tensión en lazo abierto infinita (A = ∞)
Consecuencia:
2.- Corriente por los terminales de entrada nula RIN = ∞ (impedancia de entrada).
Estacondición, unida a (1) recibe el nombre de condición o principio de ‘’cortocircuito virtual’’ (CCV)
3.- Corriente de salida muy grande RO = 0 (impedancia de salida).
*4.2 Esquema interno.-
Teniendo en mente las funciones de la entrada y la salida, se puede definir las propiedades del amplificador ideal.
1.- La ganancia de tención es infinita: a =...
El Amplificador Operacional (AO) es un circuito integrado con un nivel de componentes y estructura interna complicada, contiene varias etapas de transistores interconectados de manera que el conjunto puede amplificar señales (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradasmultiplicada por un factor (G) (ganancia):
Vout = G·(V+ − V−)el más conocido y comúnmente aplicado es el UA741 o LM741.
Tienen dos entradas la - que se denomina “inversora” y la + que se denomina “no inversora” y una salida Vo (Vout). Se alimentan a través de dos terminales uno con tensión positiva +V y otro con tensión negativa -V. Adicionalmente pueden tener otros terminales específicos paracompensación de frecuencia, corrección de derivas de corriente continua etc.
IN+: Entrada no inversora.
IN- : Entrada inversora.
V+: Alimentación positiva
V- : Alimentación negativa
Vo : Salida.
La alimentación del circuito se realiza por medio de dos fuentes de alimentación (alimentación simétrica).
El terminal de referencia de tensiones (masa) no está conectado directamente alamplificador operacional. La referencia de tensiones debe realizarse a través de elementos externos al operacional tales como resistencias.
Estos se encuentran integrados de forma que en una pastilla puede haber 1, 2 ó 4 OP (amplificadores operacionales). En el caso de 4 el número de patillas mínimo es 3x4(I/O)+2(alim)=14. Son muy baratos (más que muchos transistores).
El primer amplificadoroperacional monolítico, que data de los años 1960, fue el Fairchild μA702 (1964), diseñado por Bob Widlar. Le siguió el Fairchild μA709 (1965), también de Widlar, y que constituyó un gran éxito comercial. Más tarde sería sustituido por el popular Fairchild μA741 (1968), de David Fullagar, y fabricado por numerosas empresas, basado en tecnología bipolar.
¿Qué operaciones puede realizar un amplificadoroperacional?
Generar señales, actuar como fuente de corriente o de tensión.
Amplificar, sumar, restar, invertir señales, comparar señales.
Integrar o derivar señales, eliminar ruido.
Convertir señal alterna en directa y convertir tensión en corriente.
*4.1 Amplificador operacional ideal.-
Encapsulado:
Símbolo circuital:
Donde:V- = entrada inversora
V+ = entrada no inversora
VO = salida
+VCC, -VDD = Alimentación necesaria para polarizar los transistores en región activa.
Se entiende que existe +VCC, -VDD , de otra manera el amplificador operacional no funcionaría.
NOTA: Todas las tensiones se dan respecto a un único nodo de referencia (tierra/masa)
La tensión de salida de un amplificador operacional ideal es ladiferencia de tensión en las entradas multiplicada por un factor A (ganancia en lazo abierto),
donde A>>0 [en el caso ideal A= ∞]
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido.
Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes deentrada son cero.
Circuito equivalente del AO:
POR EJEMPLO:
Para una explicación más clara, consideramos un AO ideal cuando cumple las siguientes condiciones:
1.- Ganancia en tensión en lazo abierto infinita (A = ∞)
Consecuencia:
2.- Corriente por los terminales de entrada nula RIN = ∞ (impedancia de entrada).
Estacondición, unida a (1) recibe el nombre de condición o principio de ‘’cortocircuito virtual’’ (CCV)
3.- Corriente de salida muy grande RO = 0 (impedancia de salida).
*4.2 Esquema interno.-
Teniendo en mente las funciones de la entrada y la salida, se puede definir las propiedades del amplificador ideal.
1.- La ganancia de tención es infinita: a =...
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